JPS649473B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に液リング真空ポンプなどの冷却
液消費量を最小にすると共にキヤビテーシヨンを
防止するための装置配列に関する。

〔従来技術〕

液リング真空ポンプの吸気能力は作動液に相当
に影響され、即ち作動液として水が主に使用され
る時にはその温度に影響される。水リング真空ポ
ンプの吸気能力は特に高真空領域において作動液
の温度を調節することによつて相当に影響され、
低温作動液は良好な結果を生じる。従つて循環作
動液の冷却が必要で、これは水を作動液として使
用した場合、高温液の一部を作動液回路から除去
してこの量を配水管からの新液で置き換えること
によつて通常成されるが、これは、水リング真空
ポンプの動作に相当量の新鮮な水の消費を要し、
これは屡々この種のポンプの運転コストに相当な
影響を与えている。

〔発明が解決すべき問題点〕

本発明によれば、特に水リング真空ポンプ用の
水作動コストを少なくするという問題が解決され
る。この種の運転コストの低下は勿論他の作動液
に対しても有効なものであり、というのはこれら
も内部冷却回路内で相当に努力をして冷却しなけ
ればならないからである。

〔問題点の解決手段とその作用および効果〕

上述の構造に対する問題を解決するために、液
リング真空ポンプの作動液温度用の温度センサを
タンク内または排出管か真空ポンプかの循環配管
内に存する１段または多段の気液分離器を設置
し、該温度センサを制御装置を介して冷却液配管
中の調節弁に接続することを提案するものであ
る。

本発明の最も簡単な実施例において、温度セン
サはサーモスタツト制御器として、又、調節弁は
電磁弁として組み立ててもよく、或いは手動弁で
置き換えてもよい。

好ましくは、温度センサは冷却液配管中の調節
弁に対して、１個または複数個の入力端および出
力端とプログラマブル論理制御用のクロツクおよ
び論理機能を有する制御回路を介して接続するの
がよい。

本発明の好ましい実施例においては、気液分離
器は２段サーキユレーシヨン分離器として組み立
てられ、その初段はサイクロン（cyclone）分離
器であり、第２段はポテンシヤル渦分離器
（potential vortex separater）として組み立て
るのがよい。この場合、サイクロン分離器はケー
シングとして円筒状ジヤケツトで構成し、これに
気液混合物用の接線方向入口と排出液用の出口と
を位置させる。ケーシングは閉止カバー部分と底
部とを有し、これに作動液用の出口チヤンネルが
配置され、又そこに分離器からのガスの排出用の
配管が通つておりその入口開口は排出液の出口よ
り上に位置している。ポテンシヤル渦分離器はサ
イクロン分離器の円筒状ケーシング内に設置され
た別の円筒状ケーシングで作られ、その底部開口
は排出流体用の出口の下にある液分離室中に位置
し、その上部開口はケーシングの内部にシートメ
タルのガイドによつて接続され、これがサイクロ
ン分離器の内部から円筒状ケーシングの内部に主
として接線状に流れを導びく。

温度センサは気液分離器の底部にある分離器の
液体領域内に突出している液中機能形温度センサ
（またはサーモスタツト）として構成される。

作動液用の出口チヤンネルは冷却液の入口より
下に設けて冷却液の逆流を防止するようにすべき
である（システム分離）。冷却液配管は真空ポン
プの吸入室または吸入管に導入されるべきであ
る。これは気液分離器内または排出管内に終端し
得る。

本発明の付加的設計として、気体流量を調節可
能な配管（即ち絞り弁は）を気液分離器の気体室
から作動液配管中に導入することもでき、これに
より真空ポンプ中のキヤビテーシヨンを防止す
る。この場合、バイパスを介して分離器から真空
ポンプに可変量の気体を導入する絞り操作の結果
として、作動液配管中に真空が生じることにな
る。

本発明を、添付図面によつて更に詳細に説明す
れば以下の通りである。

〔実施例〕

図において、同一部分には同一の番号が付され
ている。

第１図に示す本発明によつて提案された構体の
全設計の場合、真空ポンプは符号１０で示され、
排気さるべき容器に接続されている。ポンプ１０
は（並列に接続された複数個のポンプでも同様）、
気体―作動液混合物を配管２２を介して気液分離
器１１に導くが、ここで分離された液の一部が作
動液配管１９を介して真空ポンプに戻される。液
から分離された気体は排気管２１によつて排出さ
れる。

気液分離器１１は温度センサ１２を有し、これ
が新水―または冷却水配管１５中の予備調節器付
の調節弁１４に制御装置１３を介して（第１図の
例に示す様に）接続され、この弁は、冷却液を加
えることによつて作動液の温度が一定値またはポ
ンプの各動作点に対して最適値に制御される様に
制御され、つまり、真空系の圧力制御動作の場
合、作動液の最適温度にごくわずかの冷却液しか
加えられない様になされている。

分離器１１で、新鮮液として加えられたのと同
量の液が配管２０を介して排出される。この量は
液の実際消費量の尺度である。制御動作は制御箱
内の制御器またはマイクロコンピユータで行われ
る。

第２図においては、センサ１２、制御箱１３お
よび調節弁１４の組合わせがサーモスタツト制御
１７と調節弁１４のコスト改良形組合わせに置き
換えられているが、これは動力および技術に関す
る更なる単純化でもある。簡単な動作のためには
この組合わせは殆んどの場合充分で、第１図に示
す組合わせに展開し得る。

更に、第２図においては真空ポンプ中のキヤビ
テーシヨンを回避する構成が取られている。この
目的のために、分離器１１の気室からの可調節イ
ンプツト付のベンチレーシヨン（加圧）ライン２
３が作動液配管１９に導かれている。そこから、
空気またはガスがポンプ中に入る。

第３図ないし第５図に各種の観点からの気液分
離器を拡大して示す。要するに、これはサイクロ
ンケーシング２４を有し、その中に円筒状内部ケ
ーシング３３が挿入され、その中でポテンシヤル
渦が生じる。従つて２段遠心分離器が形成され、
その第１段はサイクロン分離器の原理で動作し、
第２段はポテンシヤル渦分離器として動作してい
る。

サイクロン分離器はカバー２６と底部２７を有
する円筒状ジヤケツト２５を有する。ジヤケツト
２５には接線状配列配管が真空ポンプからの気液
混合物用に、また、添加新鮮液に対応する量の高
温作動液が排出される出口管２９が取付けられて
いる。水を作動液として使用する場合、出口管は
直接に下水系に導いてもよく、その他の液の場合
には再使用のため冷却および再生システムに導び
いてもよい。

底部２７にはポンプへ戻されるべき作動水用の
出口（排水）３０が設置されると共に、配管３１
が設けられ、この配管の入口開口３２は排気のた
めに分離器の気質内に位置している。

ポテンシヤル渦分離器は円筒状内部ケーシング
３３が作られている。そこではサイクロン分離器
中の液から除去された気液混合物がサイクロン分
離器の環状部３７からカバー２６の下面の分離器
上部に位置するシートメタルガイド３６を介して
内部ケーシング３３の上部開口３５を通りケーシ
ングの内部３８に導入されるようになつている。

このプロセスにおいて、ポテンシヤル渦がケー
シングの内部３８にシートメタル３６のガイドに
よつて形成されて液からの気体の別の分離が生じ
ることとなる。ここで、液は内部ケーシング壁を
流下し、これが底部開口３４を有するためにサイ
クロン分離器からの集合液と一緒になる。

第５図に示す様に、液中機能形温度センサ４０
として適当に作られた温度センサを気液分離器の
底部２７に取付けるべきである。冷却液配管１５
と予備調節弁付電磯弁１４として作られた制御弁
を分離器に直接に設置すると、非常に小形のもの
が作り得る。

第６図において、この様な配列を略図として示
す。本図においてはまた、気液分離器１１内にそ
れぞれ位置するベンチレーシヨン配管２３と制御
ユニツト付作動液配管との組合わせの可能性も図
示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す系
統図、第２図はガスを作動液配管中に導入する例
の部分的構成図、第３図は２段サーキユレーシヨ
ン分離器の実施例の縦断面図、第４図はカバー部
を除去した前図の分離器の上面図、第５図は温度
センサの配列例を示す分離器の縦断面図、第６図
は冷却液配管と調節弁を分離器に配置した例の部
分的構成図である。 図中、１０は液リング真空ポンプ、１１は気液
分離器、１２は温度センサ、１３は制御装置、１
４は調節弁、１５は冷却液配管、１６はサーモス
タツト制御器、２１，２２は排気管、２５は円筒
状ジヤケツト、２６はカバー、２７は底部、２８
は接線状供給配管、２９は液排出出口管、３０は
液排出管、３１はガス排出管３３は円筒状ケー
ス、３６はシートメタルを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 特に液リング真空ポンプ等の冷却液の消耗を
   最小化し、また必要の場合にキヤビテーシヨンの
   防止をするための装置配列であつて、液リング真
   空ポンプ１０の排気管路２１，２２中に、温度セ
   ンサ１２の付属した１段または多段の気液分離器
   １１として組立てられた分離装置が配置され、前
   記温度センサが、タンク内または循環配管内、排
   気管路２１，２２内または真空ポンプ１０中に液
   リング真空ポンプ中での動作温度を制御するため
   に配置され、該温度センサが制御装置を介して冷
   却液配管１５中の調節弁に接続されていることを
   特徴とする冷却液消耗最小化装置。 ２ 温度センサがサーモスタツト制御器１６とし
   て、また調節弁１４が事前調整された電磁弁とし
   て組み立てられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の装置。 ３ 温度センサ１２が冷却液配管１５内の調節弁
   １４にプログラム論理制御用のクロツク及び論理
   機能と共に１種またはそれ以上の入出力端子を有
   する制御装置１３を介して接続されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ４ 気液分離器１１が２段遠心分離器として構成
   され、その初段がサイクロン分離器で第２段がポ
   テンシヤル渦分離器であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１〜３項のうちのいずれかに記載の
   装置。 ５ 前記サイクロン分離器が、気液混合物用接線
   状供給配管２８と排出液用の出口管２９とが取り
   付けられた円筒状ジヤケツト２５と、カバー部２
   ６と、作動液用の排出管３０が配置されそこを通
   して分離器からのガスを排出するための配管３１
   が貫通し且つこの排出液用バイパスより上方に入
   口開口が配置されている底部２７とを有するケー
   シングから成り、前記ポテンシヤル渦分離器が、
   サイクロン分離器のケーシング内に挿入された円
   筒状ケース３３として形成され、該円筒状ケース
   の開口３４が排出液用の出口２９の下方の液分離
   室内に位置し、その上部開口３５がケーシング２
   ４の内部３７にシートメタル３６のガイドを介し
   て接続され、シートメタルガイドがケーシング２
   ４の内部３７からの流体流れを円筒状ケーシング
   ３３の内部３８にほぼ接線上に導びくようにして
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項
   のいずれかに記載の装置。 ６ 前記配管３１がカバー部分２７に貫通導入さ
   れ、その入口開口も又出口２９より上方に位置さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   に記載の装置。 ７ 温度センサ（またはサーモスタツト）が分離
   器の液領域内に挿し込まれている液中機能形温度
   センサ（またはサーモスタツト）４０で構成さ
   れ、これが気液分離器４１の底部２７に位置され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜６
   項のうちのいずれかに記載の装置。 ８ 作動液用の出口配管２９が冷却液用入口配管
   より下方に位置することを特徴とする特許請求の
   範囲第１〜７項のうちのいずれかに記載の装置。 ９ 冷却液配管１５が真空ポンプの吸入室または
   吸入管へ導入されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１〜８項のうちのいずれかに記載の装
   置。 １０ 冷却液配管１５が気液分離器或いは排出管
   ２２内へ導入されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１〜８項のうちのいずれかに記載の装
   置。 １１ 気液分離器１１の気室がキヤビテーシヨン
   防止のため流量調節可能な気体配管によつて作動
   液配管１９に接続されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１〜１０項のうちのいずれかに記
   載の装置。 １２ 気体流量の調節が弁５０によつて作動液配
   管１９を絞り、可変量の気体をバイパスを介して
   真空ポンプの分離器１１から導びくことによつて
   成されるようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１１項に記載の装置。 １３ 気体流量が配管２３内に取付けられた弁５
   １によつて絞られるようになされたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 １４ １個または複数個の絞り弁が分離器の内側
   または分離器の外側或いは分離器とポンプの間ま
   たはポンプ内部のいずれかに取付けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１２項または第
   １３項のいずれかに記載の装置。 １５ 分離器１１の内部、配管２２の内部、ポン
   プ１０、或いは周囲大気のいずれかから可変量の
   ガスが取入れられるようになされていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１２項または第１３項
   に記載の装置。 １６ 絞り弁を介してこの新水供給量の手動調節
   が、温度センサ、制御装置および調節弁の代りに
   なされるようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。 １７ 複数台のポンプが気液分離器１１に接続さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜
   １６項のうちのいずれかに記載の装置。